JSON 数据

以文本形式表示的嵌套数据

JSON 是配置文件以及程序与 Web API 之间传输数据的常用格式。它由对象 {"key": value}、数组 [1, 2]、字符串、数字、true/false 和 null 构成，与 Python 直接对应：对象变成字典，数组变成列表，true/false 变成 True/False，null 变成 None。与 CSV 表格不同，JSON 可以嵌套：一个订单可以包含成交列表，每个成交有自己的字段。

import json

# Text to Python: loads() ("load string")
text = '{"symbol": "AAPL", "fills": [{"price": 184.25, "qty": 100}], "open": true, "note": null}'
order = json.loads(text)
print(order["fills"][0]["price"])   # 184.25
print(order["open"], order["note"]) # True None

# Python to text: dumps() ("dump string")
print(json.dumps({"symbol": "AAPL", "qty": 200}))  # {"symbol": "AAPL", "qty": 200}

文件：load 与 dump

不带 s 的版本用于文件：json.load(file) 读取并解析已打开的文件，json.dump(data, file) 写入文件。传入 indent=2 让文件便于人阅读，传入 sort_keys=True 让键的顺序稳定，这样版本控制中的差异更小。始终用 with 和 encoding="utf-8" 打开文件。

import json

# Save a config, then load it back
config = {"fee": 0.001, "symbols": ["MSFT", "AAPL"], "limits": {"max_qty": 500}}
with open("config.json", "w", encoding="utf-8") as file:
    json.dump(config, file, indent=2, sort_keys=True)

with open("config.json", encoding="utf-8") as file:
    print(file.read())
    # {
    #   "fee": 0.001,
    #   "limits": {
    #     "max_qty": 500
    #   },
    #   "symbols": [
    #     "MSFT",
    #     "AAPL"
    #   ]
    # }

with open("config.json", encoding="utf-8") as file:
    print(json.load(file) == config)  # True

往返之后会丢失的东西

JSON 的类型很少，所以一些 Python 值在途中会发生变化。元组读回来是列表，字典的键读回来一律是字符串（{1: "a"} 变成 {"1": "a"}），集合、日期和自定义对象在转换前根本无法导出（TypeError），例如日期用 .isoformat()、集合用 sorted(...) 转换。另外，NaN 和无穷大不是合法的 JSON。

import json
from datetime import date

# Tuples become lists, int keys become strings
data = {"pair": (1, 2), 7: "seven"}
print(json.loads(json.dumps(data)))  # {'pair': [1, 2], '7': 'seven'}

# A date has to be converted by hand
today = date(2025, 1, 2)
print(json.dumps({"day": today.isoformat()}))  # {"day": "2025-01-02"}

无效输入

来自外部的文本，比如交易所发来的消息，可能根本不是合法的 JSON。这时 json.loads 会引发 json.JSONDecodeError（ValueError 的一种）；而合法的 JSON 也可能缺少你要的键（KeyError）或形状不同（TypeError）。请用 try/except 包住解析过程，并决定坏消息对你的程序意味着什么。下一个主题会完整讲解异常。

import json

# Bad input raises, so catch it where you parse
def get_price(text):
    try:
        return json.loads(text)["price"]
    except (ValueError, KeyError, TypeError):
        return None

print(get_price('{"price": 184.25}'))  # 184.25
print(get_price("not json"))           # None
print(get_price('{"symbol": "AAPL"}')) # None

• json.loads(text) / json.dumps(data) 处理字符串；json.load(file) / json.dump(data, file) 处理文件。
• indent=2 和 sort_keys=True 让文件易读且稳定。
• 无效输入会引发 ValueError、KeyError 或 TypeError：只捕获你预期的。

下一节：异常与错误处理，让你的程序清晰地失败，并在该恢复时恢复。

实验：评分内容

• 用 order_total 汇总 JSON 文件中的订单25 分
• 用 save_config 把设置保存为易读的 JSON25 分
• 用 parse_quote 安全地读取报价消息25 分
• 用 merge_configs 把设置叠加到默认值上25 分